本發(fā)明涉電壓檢測(cè)，具體涉及一種低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路及方法。

背景技術(shù)：

1、圖1所示為一種常用的高低電壓檢測(cè)電路，vsense為待檢測(cè)電壓，電阻rf1、rf2組成一組分壓器使得反饋電壓vfb正比于待檢測(cè)電壓，反饋電壓vfb的計(jì)算公式為：vfb=rf2/(rf1+rf2)*?vsense。將反饋電壓vfb與一基準(zhǔn)電壓vref通過(guò)比較器comp1進(jìn)行比較從而產(chǎn)生邏輯信號(hào)high。當(dāng)vfb>vref時(shí)high為高電平，即表示vsense>vref*(rf1+rf2)/rf2，以此來(lái)判斷何時(shí)vsense為高電壓。圖2為該常用的高低電壓檢測(cè)電路的波形圖，當(dāng)待檢測(cè)電壓vsense跳變時(shí)，由于分壓器反饋點(diǎn)vfb上存在寄生電容，使得反饋電壓vfb變化速率存在一定的延遲，同時(shí)由于比較器存在延時(shí)，td，使得vsense跳變沿到邏輯信號(hào)high翻轉(zhuǎn)沿之間存在一定的延時(shí)，一般該延遲會(huì)大于10ns。同時(shí)由于使用了分壓器rf1、rf2和比較器comp1，一般該結(jié)構(gòu)的靜態(tài)電流會(huì)大于10ua。

2、基于這一技術(shù)背景，本發(fā)明研究了一種低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路及方法，該檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不使用電阻分壓器和比較器，整體靜態(tài)電流不大于1.5ua，高電壓檢測(cè)翻轉(zhuǎn)延遲不大于2ns，低電壓檢測(cè)翻轉(zhuǎn)延遲不大于10ns，實(shí)現(xiàn)了低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)功能。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路，包括：

3、齊納管，輸出端與待檢測(cè)電壓電連接；

4、高壓nmos管，漏極與所述齊納管的輸入端電連接，柵極與電源電連接；

5、正反饋環(huán)路單元，包括第一正反饋nmos管和第二正反饋nmos管，所述第一正反饋nmos管柵極、第二正反饋nmos管漏極同時(shí)與所述高壓nmos管源極電連接；

6、第一電阻，一端同時(shí)與所述第一正反饋nmos管源極、第二正反饋nmos管源極電連接，另一端與地電連接；

7、斯密特反相器，輸入與所述第一正反饋nmos管漏極電連接，輸出作為檢測(cè)電路輸出端。

8、本發(fā)明第二方面提供一種在上述的檢測(cè)電路中進(jìn)行的低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)方法，包括：

9、當(dāng)待檢測(cè)電壓由低電平跳變成高電平時(shí)，通過(guò)齊納管與高壓nmos管配合工作，使得所述高壓nmos管從線(xiàn)性區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)，且將其源極電位拉高，之后通過(guò)正反饋環(huán)路單元和第一電阻配合工作，使得第一正反饋nmos管進(jìn)入線(xiàn)性區(qū)并將其漏極電位拉低，進(jìn)而斯密特反相器輸出跳變成高電平；

10、當(dāng)待檢測(cè)電壓由高電平跳變成低電平時(shí)，通過(guò)齊納管與高壓nmos管配合工作，使得所述高壓nmos管從飽和區(qū)進(jìn)入線(xiàn)性區(qū)，且將其源極電位拉低，之后通過(guò)正反饋環(huán)路單元和第一電阻配合工作，使得第一正反饋nmos管被完全關(guān)斷，進(jìn)而斯密特反相器輸出跳變成低電平。

11、本發(fā)明的有益效果包括：

12、（1）本發(fā)明提出的低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不使用電阻分壓器和比較器，整體靜態(tài)電流不大于1.5ua，高電壓檢測(cè)翻轉(zhuǎn)延遲不大于2ns，低電壓檢測(cè)翻轉(zhuǎn)延遲不大于10ns，實(shí)現(xiàn)了低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)功能。

13、（2）本發(fā)明提出的低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路，通過(guò)齊納管、高壓nmos管、正反饋環(huán)路單元，以及nmos偏置單元和pmos偏置單元，在極低功耗下完成了高低電壓的快速檢測(cè)。

14、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)電路，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)電路，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一偏置pmos管和第二偏置pmos管的尺寸相同，兩者形成pmos電流鏡結(jié)構(gòu)；

6.一種在權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)電路中進(jìn)行的低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)待檢測(cè)電壓由低電平跳變成高電平時(shí)，通過(guò)齊納管與高壓nmos管配合工作，使得所述高壓nmos管從線(xiàn)性區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)，且將其源極電位拉高包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過(guò)正反饋環(huán)路單元和第一電阻配合工作，使得第一正反饋nmos管進(jìn)入線(xiàn)性區(qū)并將其漏極電位拉低，進(jìn)而斯密特反相器輸出邏輯信號(hào)跳變成高電平包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)待檢測(cè)電壓由高電平跳變成低電平時(shí)，通過(guò)齊納管與高壓nmos管配合工作，使得所述高壓nmos管從飽和區(qū)進(jìn)入線(xiàn)性區(qū)，且將其源極電位拉低包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，通過(guò)正反饋環(huán)路單元和第一電阻配合工作，使得第一正反饋nmos管被完全關(guān)斷，進(jìn)而斯密特反相器輸出邏輯信號(hào)跳變成低電平包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉電壓檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)一種低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)電路及方法，該電路包括：齊納管，輸出端與待檢測(cè)電壓電連接；高壓NMOS管，漏極與齊納管的輸入端電連接，柵極與電源電連接；第一、第二正反饋NMOS管，第一正反饋NMOS管柵極、第二正反饋NMOS管漏極同時(shí)與高壓NMOS管源極電連接；第一電阻，一端同時(shí)與第一、第二正反饋NMOS管源極電連接，另一端與地電連接；斯密特反相器，輸入與第一正反饋NMOS管漏極電連接，輸出作為檢測(cè)電路的邏輯信號(hào)輸出端。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不使用電阻分壓器和比較器，整體靜態(tài)電流不大于1.5uA，高電壓檢測(cè)翻轉(zhuǎn)延遲和低電壓檢測(cè)翻轉(zhuǎn)延遲小，實(shí)現(xiàn)了低靜態(tài)功耗快速高低電壓檢測(cè)功能。

技術(shù)研發(fā)人員：劉晴,劉兆哲,劉銀才
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州領(lǐng)慧立芯科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26